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1、結(jié)合河谷狹窄、覆蓋層深厚、地質(zhì)地形條件復(fù)雜的甘肅九甸峽混凝土面板堆石壩,采用三維非線性有限元方法,深入研究了其靜、動力結(jié)構(gòu)性態(tài)、流變性態(tài)以及擠壓邊墻施工技術(shù)模擬分析,研究總結(jié)了復(fù)雜地基上高混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形的一般規(guī)律,論證了九甸峽大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,為設(shè)計和施工提供了理論依據(jù)。論文主要內(nèi)容如下。 1.根據(jù)九甸峽混凝土面板堆石壩的實(shí)際情況,采用三維非線性有限元方法和分級加載技術(shù),詳細(xì)模擬了該壩的施工過程和蓄水過程。獲得了該
2、壩施工期和蓄水期的壩體位移和應(yīng)力、防滲墻的應(yīng)力和位移、面板的撓度和應(yīng)力以及周邊逢、面板逢的位移等。計算表明,盡管九甸峽混凝土面板堆石壩壩址區(qū)地質(zhì)地形條件復(fù)雜,壩址河谷狹窄,覆蓋層深厚,但壩體的應(yīng)力和變形符合一般規(guī)律,數(shù)值也在設(shè)計可接受的范圍之內(nèi)。說明壩體設(shè)計在技術(shù)上是合理可行的。 2.建立了九甸峽混凝土面板堆石壩擠壓邊墻施工技術(shù)的有限元分析模型。計算表明,采用擠壓邊墻施工技術(shù)后,竣工期和蓄水期壩體的位移和應(yīng)力都有所減小,但影響不
3、大。面板的撓度減小,應(yīng)力得到了較大改善。 3.采用廣義開爾文和伯格斯兩種不同的流變模型,模擬了九甸峽混凝土面板堆石壩施工填筑過程和蓄水過程,預(yù)測運(yùn)行10年后壩體和面板的長期變形,比較考慮堆石料流變和不考慮流變時壩體變形和面板撓度等的變化規(guī)律,指出了堆石體流變對壩體拱效應(yīng)的影響。 4.采用三維非線性動力有限元分析方法,建立了壩體的地震反應(yīng)和地震永久變形的分析模型。詳細(xì)分析了在設(shè)計地震作用下,壩體及其接縫的地震反應(yīng)特性及其一
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